操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)(郭永鋒)

1、計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院計(jì)算科學(xué)系2018 年 6 月操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、課程名稱：操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)二、適用專業(yè): 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)三、課程設(shè)計(jì)學(xué)時和學(xué)分：學(xué)時2周，1學(xué)分四、操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的目的操作系統(tǒng)是一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是涉及較多硬件知識的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件課程。在計(jì)算機(jī)軟硬件課程的設(shè)置上，它起著承上啟下的作用。操作系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源實(shí)施管理，是所有其他軟件與計(jì)算機(jī)硬件的唯一接口，所有用戶在使用計(jì)算機(jī)時都要得到操作系統(tǒng)提供的服務(wù)。操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是研究計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的基本原理和算法，掌握操作系統(tǒng)的進(jìn)程管理、存儲管理、文件管理和設(shè)備管理的基本原理

2、與主要算法，深入理解經(jīng)典操作系統(tǒng)各組成部分的基本原理。目的是使學(xué)生掌握Window作系統(tǒng)的一般管理方法，了解它是如何組織和運(yùn)作的，對操作系統(tǒng)的核心概念和算法有一個透徹的理解，并對系統(tǒng)運(yùn)行的機(jī)制有一個全面的掌握，從而充分理解系統(tǒng)調(diào)用與程序設(shè)計(jì)之間的關(guān)系，提高學(xué)生進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的能力。五、課程設(shè)計(jì)的要求1、要求學(xué)生已有先導(dǎo)課程數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和一門高級程序設(shè)計(jì)語言的基礎(chǔ)。2、在兩周的課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生選擇那些最典型的操作系統(tǒng)概念和機(jī)制，通過模擬實(shí)現(xiàn)的方式來體現(xiàn)操作系統(tǒng)的管理原理與算法，進(jìn)而深刻理解操作系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。3、人員、題目分配：各班分成小組，每組 12人，每組一題。每個小組各成員獨(dú)立完

3、成課程設(shè)計(jì)，要求自行進(jìn)行選題的設(shè)計(jì)、開發(fā)、調(diào)試與測試，實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)要求的系統(tǒng)功能。4、具體課程設(shè)計(jì)要求：1）寫出操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)各個階段的詳細(xì)設(shè)計(jì)報(bào)告；2）能夠?qū)崿F(xiàn)課程設(shè)計(jì)目標(biāo)，根據(jù)選題容設(shè)計(jì)出軟件的結(jié)構(gòu)和功能，寫出系統(tǒng)的主要功能和使用說明；3）設(shè)計(jì)有效的測試方法與測試數(shù)據(jù)，提交可運(yùn)行的軟件系統(tǒng)：最終的軟件對問題的描述應(yīng)正確無誤，運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，界面友好；4）對于不同算法的比較應(yīng)提供直觀的性能分析方法及數(shù)據(jù)，寫入課程設(shè)計(jì)文檔；5）提交一份課程設(shè)計(jì)總結(jié)報(bào)告，寫出本次課程設(shè)計(jì)的收獲和體會，包括已解決和尚未解決的問題，進(jìn)一步完善的設(shè)想與建議；6）根據(jù)以上容，提交如下材料：a. 源程序、 b. 執(zhí)行程序、

4、 c. 設(shè) 計(jì)文檔、d.測試紀(jì)錄、e.不同算法的分析與比較數(shù)據(jù)。a和b兩項(xiàng)以班級為單位集中上交刻錄光盤，每名學(xué)生一個文件夾，其它各項(xiàng)上交紙質(zhì)文稿。7）開發(fā)環(huán)境與語言可自行選擇，Visual VC+6.0 、 VB、Delphi7、PowerBuild9.0、Visual Studio .NET 、GC等。8每名同學(xué)進(jìn)行10分鐘的報(bào)告和答辯，講解設(shè)計(jì)方案，演示系統(tǒng)運(yùn)行。課程設(shè)計(jì)提交時間：17周，周四、五12: 0015: 00,要求當(dāng)場進(jìn)行系統(tǒng)演示。六、成績評定通過進(jìn)度檢查、設(shè)計(jì)答辯和報(bào)告評審了解學(xué)生的設(shè)計(jì)水平，根據(jù)任務(wù)完成的情況，設(shè)計(jì)報(bào)告的質(zhì)量，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)及平時討論和設(shè)計(jì)的積極程度全面準(zhǔn)確評

5、定成績。評定的主要參考依據(jù)有:1、選題難度。2、系統(tǒng)功能的完成程度功能、界面、特色、編程量、可用性）。3、設(shè)計(jì)報(bào)告的質(zhì)量。4、統(tǒng)一上機(jī)檢查結(jié)果和答辯情況。5、平時檢查情況。課程設(shè)計(jì)成績將以五級制形式進(jìn)行評定，其標(biāo)準(zhǔn)如下：1、優(yōu)秀：軟件運(yùn)行正確無誤，穩(wěn)定可靠，界面友好新穎圖形界面），有交互性，各種文檔齊全、詳細(xì)、準(zhǔn)確。2、良好：軟件運(yùn)行正確無誤，穩(wěn)定可靠，界面友好，各種文檔齊全、準(zhǔn)確。3、中等：問題描述正確，界面尚可接受。各種文檔齊全、準(zhǔn)確。4、及格：問題描述正確，各種文檔齊備。5、不及格：有下列問題之一：問題描述有誤；文檔不齊；軟件運(yùn)行有錯誤；沒有按時完成；課程設(shè)計(jì)有抄襲或是雷同情況。七、課程

6、設(shè)計(jì)報(bào)告規(guī)1、操作系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2、問題定義與分析3、概要設(shè)計(jì)及流程圖4、問題實(shí)現(xiàn)及代碼5、測試6、結(jié)論7、參考文獻(xiàn)不少于3 篇)八、課程設(shè)計(jì)題目1 作業(yè)/進(jìn)程調(diào)度算法的模 擬5個子題 目 )設(shè)計(jì)目的：熟悉 各 種作 業(yè)/進(jìn) 程調(diào)度算法的原理。設(shè)計(jì)要求：用高級語 言編寫和調(diào)試多個實(shí)現(xiàn)不 同的作業(yè)/進(jìn)程調(diào)度 算法的程序。設(shè)計(jì)容：實(shí)現(xiàn)調(diào)度算法：先來先服務(wù)調(diào)度算法；短作業(yè)優(yōu)先調(diào)度算法；高優(yōu)先權(quán)調(diào)度算 法；高響應(yīng)比優(yōu)先算法；基于時間片的輪轉(zhuǎn)調(diào)度的模擬。每種算法設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)，提供一個界面，供用戶輸入等待調(diào)度的作業(yè)信息，顯示 根據(jù)相應(yīng)算法進(jìn)行調(diào)度的結(jié)果。設(shè)計(jì)分工:該題 目分為5個子題 目。1、 先 來

7、先服務(wù) 調(diào)度 算法；2、 短 作 業(yè) 優(yōu) 先 調(diào) 度 算 法 ；3、 高 優(yōu) 先 權(quán) 調(diào) 度 算 法 ；4、 高 響 應(yīng) 比 優(yōu) 先 算 法 ；5、 基 于 時 間 片 的 輪 轉(zhuǎn) 調(diào) 度2 銀行家算法模 擬3個子題 目)設(shè)計(jì)目的：熟悉銀行家算法，理解系統(tǒng)產(chǎn)生死鎖的原因及避免死鎖的方法。設(shè)計(jì)要求：用高級語言編寫和調(diào)試一個模擬銀行家算法的程序。設(shè)計(jì)容：設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于描述每個進(jìn)程對資源的要求及分配情況。編寫多個模 塊，分別用以完成：申請資源、顯示資源、釋放資源以及安全性算法。進(jìn)程數(shù)最多為5個， 資源種類最多為3類。設(shè)計(jì)分工：該題 目分為3個子題 目：1、 銀行家算法模擬系統(tǒng)初始化，數(shù) 據(jù)

8、 結(jié)構(gòu)的定 義、 程序結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計(jì)；2、 銀行 家算 法 模擬資 源 管 理 ；3、 銀行 家算 法 模擬安 全 性 算 法 。3 動態(tài)分區(qū)算法的模 擬6 個子題 目 )設(shè)計(jì)目的：熟悉存連續(xù)分配方法中各種動態(tài)分區(qū)算法的原理。設(shè)計(jì)要求：用高級語言編寫和調(diào)試多個實(shí)現(xiàn)不同的動態(tài)分區(qū)算法的程序。設(shè)計(jì)容：實(shí)現(xiàn)對動態(tài)分區(qū)算法中首次適應(yīng)算法、循環(huán)首次適應(yīng)算法、最佳適應(yīng)算法的模 擬。每種算法設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)，提供一個界面，供用戶輸入存初始狀態(tài)以及不同長度作 業(yè)對存的申請與釋放的要求，顯示根據(jù)每次操作后存塊的情況。設(shè)計(jì)分工:該題 目分為6個子題 目。1、 首 次適應(yīng)的分 配算法；2、 循 環(huán) 首 次 適 應(yīng) 的

9、分 配 算 法 ；3、 最 佳 適 應(yīng) 的 分 配 算 法 ；4、 首 次 適 應(yīng) 的 回 收 算 法 ；5、 循 環(huán) 首 次 適 應(yīng) 的 回 收 算 法 ；6、 最 佳 適 應(yīng) 的 回 收 算 法 ；4 頁面置換 算法 的模 擬 3 個子題 目 )設(shè)計(jì)目的：熟悉各種頁面置換算法的原理。設(shè)計(jì)要求：用高級語言編寫和調(diào)試多個實(shí)現(xiàn)不同的頁面置換算法的程序。設(shè)計(jì)容：實(shí)現(xiàn)對頁面置換算法：最近最久未使用算法、最佳置換算法、FIFO算法的模擬。每種算法設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)，提供一個界面，供用戶輸入訪問頁面的次序等信息，顯 示根據(jù)算法所得到的結(jié)果。設(shè)計(jì)分工:該 題 目分為3個子題 目。1、 最近最久未使用算法2、 最

10、 佳 置 換 算 法3、FI FO算法5 設(shè)備分配算法的模 擬3個子題 目）設(shè)計(jì)目的：熟悉設(shè)備分配算法的原理。設(shè)計(jì)要求：用高級語言編寫和調(diào)試模擬實(shí)現(xiàn)設(shè)備分配算法的程序。設(shè)計(jì)容：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義：設(shè)備分配中用到的系統(tǒng)設(shè)備表，邏輯設(shè)備表，設(shè)備控制表，控 制器控制表，通道控制表分配：請求邏輯設(shè)備，根據(jù)情況，分配相應(yīng)設(shè)備，修改相應(yīng)數(shù)據(jù)表，否則不分配回收：釋放邏輯設(shè)備時，釋放相應(yīng)的通道、控制器、設(shè)備，并修改相應(yīng)數(shù)據(jù)表 設(shè)計(jì)分工:該題 目分為3個子題 目：1 設(shè)備分配算法系統(tǒng)初始化2 設(shè) 備 的 分 配 算 法3 設(shè) 備 的 回 收 算 法6 磁盤調(diào)度 算法的模 擬5 個子題 目 ）設(shè)計(jì)目的：熟悉各種磁盤調(diào)

11、度算法的原理。設(shè)計(jì)要求：用高級語言編寫和調(diào)試多個實(shí)現(xiàn)不同磁盤調(diào)度的程序。設(shè)計(jì)容：實(shí)現(xiàn)對先來先服務(wù)算法；最短尋道時間優(yōu)先算法；掃描算法；循環(huán)掃描算法； N_St ep_Sc an 算 法 的 模 擬 。每種算法設(shè)計(jì)一個系統(tǒng)，提供一個界面，供用戶輸入磁盤訪問的請求，顯示根據(jù) 算法所得到的訪問順序。設(shè)計(jì)分工:該題 目分為5個子題 目：1、 先 來先服務(wù) 算法；2、 最 短 尋 道 時 間 優(yōu) 先 算 法 ；3、 掃 描 算 法 ；4、 循 環(huán) 掃 描 算 法 ；5、 N_St ep_Scan 算 法 ；7 空閑表和空閑鏈文件存儲空間管理模 擬4個子題 目）設(shè)計(jì)目的：熟悉利用空閑表和空閑鏈對空閑盤塊進(jìn)

12、行組織、分配和回收的方法。設(shè)計(jì)要求：用高級語 言編寫和調(diào)試 一個使用空閑表/鏈 法的程序， 能夠?qū)崿F(xiàn)模 擬空閑盤塊 的組織、分配和回收過程。設(shè)計(jì)容：設(shè)計(jì)相應(yīng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用于描述所有空閑盤塊的組織情況；提供一個界面，供用戶 輸入空閑塊分配及回收的命令；編寫多個模塊，分別用以完成：空閑盤塊的回收與分 配。如： i ni t 100/表示將 100塊空閑盤 塊組 織起來， 以備使用 。get 5/表示分配 5塊put 3/表示回收 3塊要求命令執(zhí)行完后，顯示分配與回收盤塊以及其他信息。設(shè)計(jì)分工:該題 目分為4個子題 目：1、 空閑表法的分 配算法：2、 空 閑 表 法 的 回 收 算 法 。為所有空閑

13、區(qū)建立一空閑表，每個空閑區(qū)一個表項(xiàng)，包括表項(xiàng)序號、第一個盤塊 號、盤塊數(shù)，空閑區(qū)按起始盤塊號遞增排序。3、 空 閑 鏈 法 的 分 配 算 法4、 空 閑 鏈 法 的 回 收 算 法 。 空閑盤塊鏈、空閑盤區(qū)鏈8 成組 法的模 擬4個子題 目）設(shè)計(jì)目的：熟悉利用成組法對空閑盤塊的組織、分配和回收的方法和混合索引分配的文件結(jié) 構(gòu)。設(shè)計(jì)要求：用高級語言編寫和調(diào)試一個模擬混合索引分配和成組法的程序，能夠?qū)崿F(xiàn)模擬混 合索引分配、空閑盤塊的組織、分配和回收過程。設(shè)計(jì)容：1、 定 義 I NODE 結(jié) 構(gòu) ， 對 給 定 的 磁 盤 塊 大 小 、 磁 盤 塊 號 長 度 、 磁 盤 空 間 大 小 、

14、文 件 大小，給出該文件的磁盤塊占用情況。2、 設(shè) 計(jì) 相 應(yīng) 數(shù) 據(jù) 結(jié) 構(gòu) ， 用 于 描 述 所 有 空 閑 盤 塊 的 組 織 情 況 ；3、 提 供 一 個 界 面 ， 供 用 戶 輸 入 分 配 及 回 收 的 命 令 ； 編 寫 多 個 模 塊 ， 分 別 用 以 完 成：空閑盤塊的回收與分配。根據(jù)前面文件的要求分配需要的磁盤塊，要求命令執(zhí)行完后，顯示分配與回收盤 塊以及其他信息。設(shè)計(jì)分工:該題 目分為4個子題 目：1、 混合索引分配2、 成 組 連 接 法 初 始 化3、 成 組 連 接 法 分 配 算 法4、 成 組 連 接 法 回 收 算 法 。九 位示圖法的模 擬2個子題 目）設(shè)計(jì)目的：熟悉利用位示圖法對空閑盤塊的組織、分配和回收的方法。